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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201480044321.X (22)申请日 2014.09.10 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 105451805 A (43)申请公布日 2016.03.30 (30)优先权数据 13184626.3 2013.09.16 EP (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2016.02.04 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/EP2014/069262 2014.09.10 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2015/036420 EN 2015.0。
2、3.19 (73)专利权人 皇家飞利浦有限公司 地址 荷兰艾恩德霍芬市 (72)发明人 D马修SLR哈维M特 (74)专利代理机构 北京市金杜律师事务所 11256 代理人 郑立柱郑振 (51)Int.Cl. A61N 1/04(2006.01) 审查员 徐蓉 (54)发明名称 生物医学电极极板 (57)摘要 本发明涉及一种电极极板， 其包括具有电极 端子(120)的至少一个电极(E)。 诸如水凝胶的接 触构件(140)布置在所述电极端子(120)上并且 由保持网(150)覆盖。 在优选的实施例中， 电极端 子可以例如是布置在柔性箔(10)上的银电极 (120)， 并且接触构件可以布置在背层(。
3、130)的开 口(131)中。 保持网(150)被设计为允许接触构件 (140)对例如人类身体的对象的电接触而同时机 械地保有接触构件(140)。 此外， 电极极板可以包 括布置在载体(110)上的多个电极(E)的阵列， 所 述载体具有将至少两个相邻的电极分离开的狭 缝。 权利要求书2页 说明书9页 附图5页 CN 105451805 B 2017.05.03 CN 105451805 B 1.一种用于电接触生物学对象的生物医学电极极板(100,200,300)， 所述电极极板包 括至少一个电极(E)， 所述电极具有： 电极端子(120)； 设置在所述电极端子(120)上的接触构件(140)，。
4、 其中所述电极端子(120)经由中间的 所述接触构件(140)而与所述生物学对象进行电接触； 覆盖所述接触构件(140)的保持网(150)， 其中所述保持网包括多个开孔(152)并且其 中所述接触构件(140)被布置为通过所述多个开孔(152)而直接接触所述生物学对象。 2.根据权利要求1的电极极板(100,200,300)， 其特征在于所述接触构件(140)包括从由胶体构成的群组中选择的材料。 3.根据权利要求1的电极极板(100,200,300)， 其特征在于所述电极端子设置在载体上。 4.根据权利要求1的电极极板(100,200,300)， 其特征在于提供具有开口(131)的背层(130。
5、)， 所述接触构件(140)容纳在所述开口 (131)中。 5.根据权利要求4的电极极板(100,200,300)， 其特征在于所述保持网(150)附着到所述背层(130)。 6.根据权利要求1的电极极板(100,200,300)， 其特征在于所述保持网(150)的所述多个开孔(152)具有范围在约5mm和约0.05mm之间 的直径。 7.根据权利要求1的电极极板(100,200,300)， 其特征在于所述保持网(150)具有在约500 m到约25 m之间的厚度。 8.根据权利要求1的电极极板(100,200,300)， 其特征在于所述保持网(150)包括从由聚乙烯、 聚酯和聚丙烯的群组中选择。
6、出来的材 料。 9.根据权利要求1的电极极板(100,200,300)， 其特征在于所述电极端子(120)包括金属、 碳和/或聚合物。 10.根据权利要求1的电极极板(100,200,300)， 其特征在于所述保持网由在所述接触构件(140)之外的区域中的外层(160)来覆盖。 11.根据权利要求1的电极极板(100,200,300)， 其特征在于其包括多个具有相关联的接触构件(140)的这种电极端子(120)。 12.根据权利要求1的电极极板(100,200,300)， 其特征在于存在覆盖数个接触构件(140)的保持网(150)。 13.根据权利要求1的电极极板(100,200,300)， 。
7、包括具有电极(E)的阵列的载体(110, 210,310)， 其中所述载体具有至少一个在所述阵列的至少两个相邻电极之间延伸的狭缝 (S)。 14.根据权利要求1的电极极板(100,200,300)， 在所述多个开孔(152)之间的间距(d) 在约500 m到约25 m之间。 15.根据权利要求2的电极极板(100,200,300)， 所述胶体是水凝胶和/或具有交联聚合 物的胶体。 权利要求书 1/2 页 2 CN 105451805 B 2 16.根据权利要求15的电极极板(100,200,300)， 所述交联聚合物是聚氧化乙烯、 聚乙 烯吡咯烷酮或多糖刺梧桐。 17.根据权利要求3的电极极板。
8、(100,200,300)， 所述载体是柔性箔(10)。 18.根据权利要求9的电极极板(100,200,300)， 所述金属是银。 权利要求书 2/2 页 3 CN 105451805 B 3 生物医学电极极板 技术领域 0001 本发明涉及一种生物医学电极极板以及一种用于电接触例如人类或动物的身体 的生物学对象的方法。 此外， 其涉及一种用于制造电极极板的方法。 背景技术 0002 用于诸如经皮的电神经刺激(tens)的生物医学应用的电极极板是已知的。 大体 上， 电极极板的正确操作需要在使用期间与皮肤的良好电接触。 然而， 当前已知的电极极板 具有多种缺陷。 首先， 这种电极极板包括直接。
9、触碰皮肤的胶体层， 而由于胶体的黏稠性质使 得其不时地给用户带来厌恶感。 此外， 这种电极极板并不意在于多次使用。 胶体层由于持续 地去除和应用在皮肤表面而典型地发生退化并且其可能由此导致从电极端子到皮肤表面 的电流的不均匀分布或者电极表面到皮肤的直接接触。 电极表面到皮肤的直接接触偶尔导 致热点， 而这是不希望的。 发明内容 0003 因此在生物医学应用中， 特别地在长期以及/或重复使用的情况下， 希望具有允许 电极可靠且良好的电接触的方法。 0004 该目的由根据权利要求1的也称为电极极板的生物医学电极极板来实现。 在从属 权利要求中公开了优选实施例。 0005 根据第一方面， 本发明的实。
10、施例涉及一种用于电接触也称为对象的例如人类或动 物身体的生物学对象的电极极板， 所述电极极板包括至少一个具有下述组件的电极： 0006 电极端子； 0007 布置在电极端子上的接触构件， 其中电极端子经由中间接触构件而与生物学对象 进行电接触； 0008 覆盖接触构件的保持网， 其中保持网包括多个开孔并且其中接触构件被安排为通 过多个开孔而直接接触生物学对象。 0009 术语 “电极端子” 应当指代通过一些外部控制电路(其通常不是电极极板的一部分 而是可逆地可连接到电极极板)而将电压和/电流提供到其的导电单元、 元件或构件。 电极 端子典型地为硬性的并且优选地并不适于直接接触生物学对象。 00。
11、10 相反地，“接触构件” 应当被设计为使得其可以产生到诸如人类皮肤的生物学对象 的良好的且优选地为长期的电接触， 而同时具有到电极端子的良好的电接触。 出于这个原 因， 接触构件通常为导电的并且为柔软或柔性的从而允许到对象的(不规则)表面的紧密对 准。 0011 接触构件布置在电极端子 “上” 的特征就电极极板的空间定向而言应并没有暗示 限制。 出于限定电极极板的构造的目的， 这个术语仅仅指代一些(任意)参考定向， 在该参考 定向上电极端子处于接触构件和保持网以下的底部。 0012 接触构件通常大于电极端子从而确保后者完全被覆盖并且不会直接接触到对象。 说明书 1/9 页 4 CN 1054。
12、51805 B 4 附加地或者替代地， 保持网通常大于接触构件从而允许网固定到电极的与接触构通不同的 其他结构处。 0013 如果电极极板包括多于一个电极端子， 这些端子中的每一个将通常具有其自身的 相关联的接触构件。 0014 根据第二方面， 本发明的实施例涉及一种用于电接触诸如人类或动物身体的对象 的方法。 该方法包括经由中间接触构件将电极端子与对象进行电接触， 其中所述接触构件 由保持网进行覆盖， 保持网包括多个开孔并且其中接触构件被安排为经由多个开孔与对象 直接接触。 0015 该方法在大体的形式上包括当上面所描述的类型的电极极板被应用时所执行的 步骤。 针对电极极板所提供的解释因此对。
13、于本方法类似地有效并且反之亦然。 0016 根据第三方面， 本发明的实施例涉及一种用于制造电极的方法， 所述方法包括下 述步骤： 0017 将接触构件布置在电极端子上； 0018 利用包括多个开孔的保持网覆盖所述接触构件从而使得接触构件直接接触对象。 0019 所制造的电极极板可以特别地为具有上面所定义的类型的电极极板。 针对后者所 提供的阐释因此对于制造方法类似地有效并且反之亦然。 0020 上面所定义的本发明的实施例具有的优势在于其允许产生到生物学对象的良好 的机械和电接触， 原因在于接触构件用作所述对象和电极端子之间的界面。 此外， 这种设计 的长期功能通过使用覆盖着接触构件的保持网而得。
14、以确保。 保持网提供了接触构件到电极 端子的恰当附接并且防止了接触构件(在使用期间)粘附到生物学对象且由此避免了厌恶 感以及还缓解了通常会疼痛的到人类或动物(生物学对象)上的应用或从其进行的移除， 与 此同时允许了接触构件和生物学对象之间通过多个也被称为网开孔的开孔的直接电接触。 0021 如上面所描述的电极极板具有多个优势。 首先， 由于胶体仅通过开孔接触皮肤从 而降低了上面所描述的厌恶感。 其次， 由于胶体被保持网所覆盖， 电极极板的频繁移除和应 用不会损害电极极板的寿命， 因此还增加了成本效能。 同样， 由于保持网避免了胶体层的意 外去除和退化， 还避免了热点。 0022 接下来， 描述。
15、可以与上面所描述的电极极板和方法进行组合来实现的本发明的各 种优选实施例。 0023 在一个优选实施例中， 接触构件包括从包含由胶体构成的群组中选择的材料， 该 胶体可以吸收并且保有显著量的水份， 其特别是水凝胶， 最为优选地为由诸如聚氧化乙烯、 聚乙烯吡咯烷酮或多糖刺梧桐(Polysaccharide Karaya)的交联聚合物链制成的水凝胶。 水凝胶尤其适于提供到诸如人类皮肤的生物对象的良好的机械和电接触。 0024 电极端子优选地布置在提供机械支撑并且典型地构成可以由用户抓握的电极极 板主体的一些种类的载体上。 载体优选地为电气绝缘的从而防止来自电极的电气信号的失 控的扩散并且当多个电极。
16、布置在相同的载体上时将电极彼此相绝缘。 载体可以例如为或者 包括诸如PET箔的柔软的箔。 保持网可以直接或者间接地附着到载体， 由此将接触构件也固 定到载体。 0025 在另一个实施例中， 电极极板包括具有在其中容纳有接触构件的开口的 “背层” 。 背层可以与前述的载体相同或者为本身独立的组件。 优选地， 提供背层和载体二者， 其中背 说明书 2/9 页 5 CN 105451805 B 5 层直接或间接附着到载体。 通过其开口， 背层为典型地为柔软的接触构件提供稳定的容纳。 0026 在前述实施例的进一步的发展中， 保持网附着到背层。 0027 在合并了上述特征中的一些特征的优选设计中， 接。
17、触构件通过背层的开口和在所 有侧上的并非意在于与对象进行接触的电极端子(以及/或通过在其上布置有电极端子的 载体， 如果其存在的话)而牢固地保持就位。 在接触构件的顶部侧， 其必须保持为开放用于 接触对象， 提供有将接触构件机械地保持在开口中而仍然允许通过网开孔进行电接触的 网。 优选地， 网完全地覆盖接触构件的所述顶部侧并且围绕着开口而固定到背层。 0028 保持网的尺度必须就意向的应用而进行适当地选择从而获得接触构件的机械保 持和与对象电接触的最小干扰之间的最佳折衷。 鉴于此， 优选的是保持网的开孔具有在从 约5mm到约0.05mm之间的直径， 优选地在约1.5mm和约0.5mm之间。 在。
18、这个上下文中， 一般情 况下的非圆形的网开孔的直径定义为完全适配进入开孔内的最大圆的直径。 进一步， 多个 开孔的每一个之间的间距(d)可以在约500 m和约25 m之间， 优选地在约200 m和约50 m之 间。 0029 附加地或者可代替地， 保持网的厚度可以在约500 m到约25 m之间， 优选地在约 200 m到约50 m之间。 0030 保持网将优选地为电气绝缘的从而防止电气信号的失控扩散。 0031 保持网优选地包括从包含聚乙烯、 聚酯和聚丙烯的群组中选择的材料。 0032 电极端子可以可选地包括金属、 碳、 或填充有金属或碳的聚合物。 优选地， 电极端 子的顶部层由诸如银的惰性金。
19、属或其氯化物构成。 0033 在进一步的实施例中， 保持网可以由在离开接触构件(之外)的区域中的附加材料 的外层来覆盖。 这个外层的材料可以特别地选择为具有就生物学对象的接触来说有益的属 性。 其例如可以为肌肤亲和的从而允许对人体皮肤的长期应用。 0034 电极极板可以仅包括单一电极。 然而在优选实施例中， 电极极板包括可以独立地 连接到并且/或者由外部电路控制的多个电极。 最为优选地， 有多个具有电极端子以及以上 面所定义的方式进行设计的相关联的接触构件的电极， 即， 具有接触构件布置在电极端子 上并且由保持网所覆盖。 0035 在前述的实施例中， 每个具有相关联的接触构件的电极端子可以由其。
20、自身的个体 的保持网来覆盖。 然而优选地， 有至少一个覆盖多个接触构件的保持网。 最为优选地， 电极 极板的所有接触构件由这个单一(大)的保持网来覆盖。 0036 根据第四方面， 本发明的实施例涉及一种用于对诸如人类或动物身体的对象进行 电接触的电极极板， 所述电极极板包括在其上的电极阵列的载体， 其中载体具有至少一个 在阵列的至少两个相邻电极之间延伸的狭缝。 0037 一贯地， 术语 “电极” 将指代单元或组件， 诸如电压或电流的电信号可以经由该单 元或组件在一些技术设备和例如人类或动物身体的对象之间进行交换。 在简单的示例中， “电极” 可以仅仅为材料(例如， 金属)件。 然而典型地， 电。
21、极可以具有更为精密的结构， 其例 如包含诸如金属电极端子和柔软接触构件的不同材料的元件。 根据第四方面的电极极板可 以特别地与第一方面的电极极板(为具有电极端子、 接触构件和保持网的电极)的实施例进 行组合。 0038 优选地， 电极极板的电极为独立可控制的且彼此电气绝缘。 此外， 电极通常经由线 说明书 3/9 页 6 CN 105451805 B 6 路或接线连接到载体上的一些连接区域， 在该处其可以由外部电路集中地接触。 0039 载体中的 “狭缝” 可以类似于切痕， 即具有零宽度从而在电极极板的松弛状态(即， 当没有张力或应力施加在极板上， 例如当极板松弛地搁置于平坦表面上时)狭缝的相。
22、对侧 彼此相接触。 然而本发明还包括的是狭缝的相对侧由非零宽度的间隙所分离(在电极极板 的松弛状态)。 这种狭缝的宽度典型地小于约20mm， 优选地小于约10mm， 最为优选地小于约 5mm。 如果狭缝的宽度不等于零， 典型地其大于约0.5mm， 优选地大于约1mm。 0040 电极极板的电极通常由载体材料所围绕。 典型地， 在电极的周围提供至少约为5mm 的载体材料的条。 这个材料可以例如用于固定覆盖电极的保持网。 0041 所描述的电极极板由于其狭缝而具有的优势在于， 其可以适配到具有不同尺寸的 对象， 例如到不同个体的膝盖。 此外， 当被附接到一个对象上时， 电极极板提供了更佳并且 更为。
23、可靠的电极接触， 这是由于它们被狭缝机械地解耦合， 则对象的移动和尺寸的改变不 会影响电极的附着。 0042 下面， 描述本发明的各种优选实施例， 其能够通过根据上面所描述的本发明所有 方面的电极极板和方法的组合而得以实现。 0043 优选地， 电极极板的电极以基本上均匀的空间密度而分布。 特别优选的实施例为 其中任何由狭缝分离的相邻电极之间的距离小于没有被狭缝分离的阵列的相邻电极之间 的平均距离的约200。 在这个上下文中， 在两个(延伸的)电极之间的 “距离” 将测量其间 隙， 即其可以定义为第一电极上的任意第一点和第二电极上的任意第二点所能够采取的最 小距离。 进一步， 无需多言的是所有。
24、关于电极分布、 其距离等的陈述除非另外指出否则指的 是电极极板的松弛状态。 0044 大体上电极极板的电极可以具有一些不规则的布置， 例如随机的分布或与一些不 规则的个体图案相对应的分布。 在优选的实施例中， 阵列的电极被安排为栅格图案， 即连线 为(曲线和/或直线)的 “行” 和 “列” 的图案。 栅格可以特别地具有带有在所有的行之间的均 匀的距离和/或所有的列之间的均匀的距离的规则外观， 虽然具有行和/或列之间变化的距 离的不规则图案也是可能的。 此外， 栅格的外部形状可以为矩形(所有的行/列具有相同数 目的电极)或者不是(至少两行/列具有不同数目的电极)。 0045 狭缝可以完全地置于载。
25、体的内部。 然而在优选的实施例中， 狭缝在载体的边界处 开始(或结束)， 由此允许电极布置的最大的灵活性。 0046 电极极板可以优选地具有对称的形状。 如果狭缝没有与对称轴相重合， 这种对称 形状暗示着有对称布置的至少两个狭缝。 然而应当注意的是， 电极极板的不对称的形状同 样是可能的， 例如如果电极极板适于特定的身体位点时(例如， 左膝盖)。 0047 其上布置有电极阵列的载体优选地为柔性的， 由此允许电极极板与通常不规则的 对象的三维表面相对准。 载体的柔性通常包括其可以弯曲。 附加地或者可代替地， 载体为可 伸展的。 0048 在另一个优选实施例中， 电极极板设计用于在人类或动物身体的。
26、关节处进行应 用， 特别地用于在人类膝盖处的应用。 关节一般是经历其三维几何形状频繁并且实质性改 变的对象， 由此提出了对于电极附着的高要求。 通过利用狭缝对相邻电极进行机械解耦合， 所描述的电极极板最优地适于完成这些需求。 0049 在本发明的各种实施例中， 生物医学电极极板利用带子附着到生物学对象。 例如， 说明书 4/9 页 7 CN 105451805 B 7 电极极板可以被容纳在带子中并且接着借助于/机械搭钩将带子用来围绕着人 类或动物身体的生物学位点进行固定。 附图说明 0050 通过参考后面所描述的实施例， 本发明的这些和其他方面将变得明显并且得到阐 释。 0051 在附图中： 。
27、0052 图1示出了根据本发明实施例的第一电极极板的顶视图； 0053 图2示出了沿着图1的II-II线的第一电极极板的横截面； 0054 图3示出了放大的图2的细节III； 0055 图4示出了贯穿随对象/身体使用的电极极板的横截面； 0056 图5示出了根据本发明实施例的保持网； 0057 图6示出了针对施加到膝盖的没有狭缝的电极极板的电接触属性的测量值； 0058 图7示出了用于第一电极极板的可比较测量值； 0059 图8示出了包括三个狭缝的第二电极极板； 并且 0060 图9示出了包括九个狭缝的第三电极极板。 0061 用100的整数倍来进行区分的相同的参考标号或标号在附图中指代相同或。
28、相似的 组件。 具体实施方式 0062 在下面， 将就在经皮的电神经刺激(TENS)中的应用来描述本发明的实施例， 虽然 该方法可以类似地应用在许多其他的领域中， 例如功能性电刺激(FES)、 心电图(ECG)、 脑电 图(EEG)或电阻抗断层成像(EIT)。 0063 TENS为利用由设备产生的电流来刺激神经用于治疗目的。 这些TENS设备的一个主 要应用在于缓解疼痛。 原理是TENS设备生成激励特定神经(所谓的A 神经)的电流脉冲， 其 导致了压抑住来自组织损伤位置的信号通过其他神经。 用这种方式， 可以将慢性疼痛抑制 到特定的程度。 0064 在TENS的一种类型中， 可以利用一对大电极。
29、(例如， 44cm2或55cm2的方块或具 有4-5cm直径的圆)将刺激信号施加到皮肤。 病人从随同设备发放的使用指南或者从普通医 生或理疗师的推荐而知道将电极放置在身体的何处。 0065 在另一种类型的TENS中， 设备本身可以寻找到正确的用于刺激的神经位置。 这种 设备的电极应当显著地更小(典型的直径约为1cm)， 并且大批的电极必须连接到皮肤。 可以 在所有的电极上测量电阻抗。 具有最低阻抗的电极( “刺激电极” )可以接着被连接到刺激装 置的一个极， 而大批的其他电极连接到其他的极( “共用” )。 可以同时在多于一个电极上进 行刺激， 或者在电极组件的不同区域中的电极上， 但是共用的。
30、将永远是大批电极。 0066 无论TENS设备的类型如何， 重要的是在整个刺激周期期间具有电极的适当皮肤接 触。 实践中较为困难的是在靶向刺激TENS设备中达到这一点， 因为会具有许多小电极。 因 此， 通常这些电极阵列需要通过诸如支架的外在装置来围绕电极进行缠绕从而固定到皮肤 的位置处(例如， 针对骨关节炎患者的膝盖)。 说明书 5/9 页 8 CN 105451805 B 8 0067 为了增进皮肤接触和舒适度， 可以使用碳、 银或氯化银电极连同作为皮肤和电极 之间的介质的液态或固态水凝胶(胶体的尺寸优选地略微大于电极的尺寸从而防止在刺激 期间的电流密度分布问题)。 然而， 当这些电极极板。
31、被穿戴达到数小时之后， 水凝胶从汗液 中吸收水分， 其降低了水凝胶点和银电极之间的粘附。 此外， 在活动期间皮肤和肌肉的运动 导致电极极板从皮肤上挪开， 其诱发了在水凝胶点上的应力和应变。 两种效应都会导致水 凝胶边沿的掀起。 当持续穿戴时， 这些掀起的水凝胶点将卷曲并且最终从电极上剥离。 在支 架和皮肤之间的剪切力将加速边沿掀起以及胶体从电极位置的剥离。 这导致了使得碳或银 电极在刺激期间直接与皮肤相接触的风险并且限制了电极极板的长期使用且导致不愉快 的刺激感觉。 0068 虽然可能使用可抛弃的仅一次性的水凝胶电极， 在此提出一种基于可以针对长期 间重新使用的水凝胶来建立电极阵列的方法。 根。
32、据这种方法， 建议使用网作为机械加固从 而将水凝胶保持在电极极板背面。 0069 此外， 在不同的对象之间的尺寸变化既是经济问题也是技术问题。 例如， 并非所有 的膝盖都具有相同的形状也不是所有的腿都具有相同的尺寸， 但必需仅提供一种类型的电 极极板是经济的。 在另一个独立的方面， 因此建议引入至少一个狭缝到电极极板中， 由此改 善了在不同的膝盖几何外形上的适配并且使得有可能只制造一种电极尺寸。 0070 图1示出了根据前述提议的示例性实施例的电极极板100的顶视图。 电极极板100 具有支撑结构， 其包括载体层110， 载体层110例如适当地就应用到人类的膝盖上而进行成 形。 电极极板进一步。
33、包括具有(这里32个圆形)刺激电极E的阵列。 电力线(未示出)从这些电 极导向到连接器C用于每个刺激电极到外部控制电路(未示出)的各个电气连接。 0071 阵列的32个电极安排为具有四个分别具有5、 8、 9、 10个电极的直线(水平)行的栅 格图案。 电极进一步排列为(倾斜的)列。 进一步， 对称安排(相对于电极极板100的对称轴) 并且切割通过底部三行的两个狭缝S提供在载体110中。 这些狭缝S将这些行中的相邻电极 进行分离， 由此将其机械解耦合。 狭缝的宽度典型地在约0.5mm和5mm之间。 0072 图2和图3以沿着图1的II-II线的横截面更为详细地示出了在刺激电极E处的分层 结构。。
34、 从底部到顶部， 刺激电极E以及其周围包括层和材料的下述堆叠： 0073 -为刺激电极提供支撑以及提供整个电极极板的连接的大的载体110。 载体可以例 如包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)， 或聚酰亚胺(PI)箔。 0074 -印刷在载体110上的电极端子120。 电极端子120经由未详细示出的在载体110顶 部上延伸的线而电气连接到外部电路。 其可以例如由银构成。 0075 -布置在载体110的顶部上并且提供了围绕电极端子120的开口131的 “背层” 130。 背层可以例如由聚氨酯(PU)泡沫、 聚酯纤维非织布以及/或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)构 成。 0076 -此处形式为布置在电极。
35、端子120上并且对背层130中的开口131进行填充的水凝 胶140块的 “接触构件” ， 其水平地(就附图而言)延伸超过电极端子120并且垂直地延伸在背 层130的高度之上。 0077 -织网或网150( “保持网” )完全覆盖了水凝胶140的顶部侧并且延伸超过开口131， 其被胶合、 接合或者另外地固定到背层130。 网150可以例如包括下述材料中的至少一个： 聚 乙烯、 聚丙烯和/或聚酯。 为了进一步说明， 水凝胶140通过诸如开孔152a-152e的多个开孔 说明书 6/9 页 9 CN 105451805 B 9 152接触对象/对象的皮肤(图4)。 进一步， 水凝胶150碰触到对象的。
36、皮肤的点或位置被称为 接触点。 这些生物学对象的皮肤上的接触点从电极极板100接收电气刺激。 织网/网150具有 多个构造为彼此接近的开孔(图5)。 在本发明的实施例中， 开孔之间的间距(d)可以在约500 m和约25 m之间， 优选地在约200 m和50 m之间。 0078 保持网的尺度必须就意向的应用来进行适当地选择从而获得接触构件的机械保 留和与对象电接触的最小干扰之间的最佳折衷。 鉴于此， 优选的是保持网的开孔具有在从 约5mm到约0.05mm之间的直径， 优选地在约1.5mm和约0.5mm之间。 在这个上下文中， 一般情 况下的非圆形的网开孔的直径定义为完全适配进入开孔内的最大圆的直。
37、径。 0079 对在背层130之上的区域， 即离开具有水凝胶140的开口131的区域中的网150进 行覆盖的附加(可选)的外层160， 即利用水凝胶140而离开开口131。 外层可以例如用诸如 (例如， PU)泡沫或毡(felt)的皮肤亲和的材料制成。 0080 网或织网状的结构150使得水凝胶140抵抗活动期间皮肤的移动以及在出汗期间 的粘附降低。 0081 优选地， 网层150延伸超过单一电极的位置并且扩展到电极极板100的所有电极之 上， 但是没有导致电极之间的任何电气短路。 因此网通常为非导电的。 最为重要地， 网并不 防止或者禁止水凝胶140的皮肤接触或舒适度。 0082 在采用了所。
38、描述的设计的实验中， 完成了寿命测试和用户测试并且示出网的添加 防止了水凝胶从电极极板剥落。 0083 制造所描述的电极极板100的示例性方法可以包括下述步骤： 0084 -在柔性箔(110)上印刷银极板从而产生电极端子120。 附加地， 可以利用导电墨水 (例如， 银， 碳)将接线图案印刷到箔之上。 必要的是导电墨水与柔性的电介质涂料或箔相绝 缘。 此外， 将至少一个狭缝切割进入箔。 0085 -将预切割的泡沫施加到柔性箔上从而产生背层130。 0086 -在银极板上施加水凝胶140。 0087 -将网150施加到水凝胶之上。 0088 -施加预切割的皮肤亲和层160。 0089 -将整个设。
39、备密封在袋中用于运输。 0090 在将水凝胶140施加到电极端子120上之后， 网/织网状结构被施加到水凝胶的顶 部上。 这个网可以被层叠到背层(预切割的泡沫)。 网的厚度和多个开孔应当用这样的方式 来选择， 即水凝胶必须产生肌肤接触， 然而不应当导致任何胶体通过开孔而脱落。 0091 综上， 已经描述了根据本发明一个方面的实施例， 其中诸如水凝胶140的接触构件 被布置在电极极板100的电极端子120上。 通过将水凝胶机械地加固到以保持网150或织网 状结构支撑的电极极板， 而最小化/消除了而防止了长时间使用的临界故障模式水凝 胶的层离， 而没有禁止用于感测和激励的皮肤接触。 在优选的实施例。
40、中， 电极端子可以例如 为布置在柔性箔110上的银电极端子120， 并且接触构件140可以布置在背层130的开口131 中。 保持网150被设计为允许接触构件140到诸如人类的身体的对象的电接触而同时机械地 保持接触构件140。 电极极板提供了可以使用多次的基于持久的水凝胶的多阵列。 0092 接着， 详细讨论在电极极板中的狭缝S的方面。 0093 图6示出了利用不具有狭缝的靶向刺激设备的典型的测量值的图。 如在图的左侧 说明书 7/9 页 10 CN 105451805 B 10 所指示出的， 测试的电极极板包含32个电极， 其对皮肤电阻R(顶部图)和电容C(中间图)进 行测量。 还包括对用。
41、户的活跃度 “a” (底部图)进行测量的活跃度监视器。 当用户为活跃的 时， 可以清楚地看见电极电阻R增加并且电容C降低。 电阻的改变R和电容的改变C为迅 速的， 其是电极从皮肤进行脱落的特征。 这种类型的噪声导致了错误的测量并且可以影响 到用户所体验到的刺激感受且因此应当尽可能地限制。 0094 图7示出了添加的狭缝对皮肤电阻R和电容C的测量值的影响。 对应于图4中的那些 的示图被测量， 然而此时利用了具有如上面所描述的狭缝的电极极板100。 可以清除地看见 测量的信号为均匀的并且甚至在活动增加时也无噪声。 当这个结果与图4中所示出的进行 对比时， 很清楚的是可以看见狭缝极大地改善了电极极板。
42、测量皮肤阻抗并且发送持续刺激 的能力。 0095 图8示出了电极极板200的第二实施例。 在这个极板中， 具有电极E阵列的载体210 被三个对称布置的狭缝S所构造。 此外， 指示出了没有被狭缝分离的两个相邻电极之间的间 隙距离D以及被狭缝分离的两个相邻电极之间的间隙距离ds。 优选地， 后者距离ds小于 “正 常” 距离的约两倍， 即dS2D， 更为优选地dS3/2D。 0096 图9示出了包括九个对称安排的狭缝S的电极极板300的第三实施例。 0097 所描述的电极极板有助于克服三个关键问题： 0098 1、 适配所有膝盖的尺寸和形状； 0099 2、 能够跟随膝盖的运动并且保形； 0100。
43、 3、 具有舒适感并且不限制病人的移动。 这在电极极板需要日复一日地长期佩戴时 尤为重要。 因此其需要为柔性的并且对此容受从而不会导致不适或者防止用户活动。 0101 综上， 已经描述了根据本发明的方面的实施例， 其中电极极板包括具有电极阵列 的载体， 其中在载体上至少有一个狭缝在阵列的至少两个相邻电极之间延伸。 由此可以获 得柔性并且保形的多电极极板从而确保与皮肤的持续的电接触以及在大多数膝盖几何形 状上的良好适配。 电极极板优选地从在一些地方进行开缝的柔性材料进行设计从而提供附 加的柔性。 0102 所描述的实施例可以用在任何其中需要持久电极极板用于在皮肤上进行感测或 激励的应用中。 一些。
44、具体的示例有： 0103 经皮的电神经刺激就(TENS)， 特别地为膝盖疼痛刺激； 0104 一般的体内感测和激励； 0105 生物阻抗监视； 0106 电阻抗断层成像(EIT)； 0107 功能性神经刺激(FNS)； 0108 功能性电刺激(FES)。 0109 虽然在附图和前面的描述中已经对本发明进行了详细阐释和描述， 这种阐释和描 述应当被视为是描述性的或者示例性的而非限制性的； 本发明并不限于所公开的实施例。 在本领域的技术人员通过对附图、 公开以及所附的权利要求进行研究从而实践要求保护的 发明时， 对于所公开的实施例的变形是可以被其所理解并实施的。 在权利要求中， 用词 “包 括” 。
45、并不排除其他元素或步骤， 并且不定冠词 “一” 、“一个” 并不排除复数。 单一的处理器或 其他的单元可以满足记载在权利要求中的多个项目的功能。 在互相不同的从属权利要求中 说明书 8/9 页 11 CN 105451805 B 11 记载了特定的措施这一单纯的事实并不指示着这些措施的合并不能被用来获取优势。 权利 要求中的任何参考标号不应当被解释为限制范围。 说明书 9/9 页 12 CN 105451805 B 12 图1 图2 图3 说明书附图 1/5 页 13 CN 105451805 B 13 图4 图5 说明书附图 2/5 页 14 CN 105451805 B 14 图6 说明书附图 3/5 页 15 CN 105451805 B 15 图7 说明书附图 4/5 页 16 CN 105451805 B 16 图8 图9 说明书附图 5/5 页 17 CN 105451805 B 17 。